旋转设备的动平衡实现方法

文档序号:18658 发布日期:2021-09-21 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 旋转设备的动平衡实现方法 (Dynamic balance implementation method of rotating equipment ) 是由 王春 耿清华 隆元林 李贵吉 王亮 罗小晶 陈凯 叶喻萍 于 2021-05-07 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种旋转设备的动平衡实现方法,该方法包括:对旋转设备的机组进行第一次配重,并根据在所述第一次配重前后机组的摆振数据确定机组失重点的滞后角;根据所述滞后角和在所述第一次配重后机组的摆振数据,确定所述机组的当前失重点,并根据所述当前失重点进行第二次配重。本申请仅通过两次配重就使机组实现了动平衡,可有效降低机组的不平衡质量力,大大减少了因试验人员不能准确找到机组失重点而反复进行机组动平衡试验的次数,减少了所花费的时间。而且,由于本申请考虑到不平衡质量力传递过程中机组失重点会发生变化,因此利用滞后角对失重点进行调整,提高了机组失重点的准确率,从而大大提高了动平衡的准确性。(The application relates to a dynamic balance implementation method of rotating equipment, which comprises the following steps: carrying out primary counterweight on a unit of rotary equipment, and determining a lag angle of a unit key losing point according to shimmy data of the unit before and after the primary counterweight; and determining the current weightlessness point of the unit according to the lag angle and the shimmy data of the unit after the first counterweight, and performing second counterweight according to the current weightlessness point. This application just makes the unit realize dynamic balance through twice counter weights, can effectively reduce the unbalanced mass power of unit, greatly reduced because of the experimenter can not accurately find the unit and lose focus and carry out the number of times that the unit dynamic balance was tested repeatedly, reduced the time spent. In addition, the loss point of the unit is changed in the unbalanced mass force transmission process, so that the loss point is adjusted by utilizing the lag angle, the accuracy rate of the loss point of the unit is improved, and the accuracy of dynamic balance is greatly improved.)

旋转设备的动平衡实现方法

技术领域

本申请涉及动平衡

技术领域

,尤其涉及一种旋转设备的动平衡实现方法。

背景技术

大型旋转机械(例如,水轮发电机组)在生产、安装过程中,由于转动部件不可能完美平衡,导致旋转中心与质量中心存在偏差,导致机组在运行期间产生偏心质量力,质量越大、转速越高的机组偏心质量力越大,所以需要进行动平衡试验以降低其不平衡质量力。

目前的动平衡试验为四次配重法,大致为通过前三次进行试配重,第四次通过计算进行准确配重。具体方案是:安装键相传感器并在转动部件上安装键相块,在机组振摆时测出失重点(即机组轴承与摆度传感器间隙的最大点)和键相块之间的相位差,在机组停机时根据键相块和相位差找到失重点,并在失重点加上合适重量的配重块,以达到抵消不平衡质量力的目的。

这种方案需要4次配重,配重次数较多,需多次停机焊接配重块,工作时间长。而且,在这种方案是以摆度传感器和机组轴承间隙的最大点为机组失重点进行动平衡配重计算,而没有充分考虑不平衡质量力从转子上产生,传递给轴系引起轴系弯曲,而从轴系传递至传感器测量位置是需要时间的,不是瞬时的,当不平衡质量力引起的变形弯曲传递到摆度传感器或者机架上时,机组转子的不平衡失重点已经不在原来的位置,而是旋转了一定角度,而且机组转速越高,这个角度差越大(即滞后角)。由于没有考虑滞后角对机组动平衡的影响,所以难以准确找到机组失重点。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本申请提供了一种旋转设备的动平衡实现方法。

本申请提供了一种旋转设备的动平衡实现方法,包括:

对旋转设备的机组进行第一次配重,并根据在所述第一次配重前后机组的摆振数据确定机组失重点的滞后角,所述滞后角为不平衡质量力传递过程中所述机组失重点的旋转角度;

根据所述滞后角和在所述第一次配重后机组的摆振数据,确定所述机组的当前失重点,并根据所述当前失重点进行第二次配重。

本实施例提供的旋转设备的动平衡实现方法,第一次配重后,计算出不平衡质量力传递过程中所述机组失重点的旋转角度,即滞后角,然后依据滞后角确定机组实际的失重点即当前失重点,进而根据当前失重点进行第二次配重。可见第一次配重为试配重,而第二次配重为精准配重,仅通过两次配重就使机组实现了动平衡,可有效降低机组的不平衡质量力,大大减少了因试验人员不能准确找到机组失重点而反复进行机组动平衡试验的次数(即配重的次数),减少了所花费的时间。而且,由于本申请考虑到不平衡质量力传递过程中机组失重点会发生变化,因此利用滞后角对失重点进行调整,提高了机组失重点的准确率,从而大大提高了动平衡的准确性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种旋转设备的动平衡实现方法的流程示意图;

图2为本申请提供的坐标系中各个矢量的示意图;

附图标记:第一矢量-1;第二矢量-2;平移前的第三矢量-31;平移后的第三矢量-32;第四矢量-4;第五矢量-5;滞后角-r。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请提供一种旋转设备的动平衡实现方法,如图1所示,该方法包括如下步骤:

S110、对旋转设备的机组进行第一次配重,并根据在所述第一次配重前后机组的摆振数据确定机组失重点的滞后角,所述滞后角为不平衡质量力传递过程中所述机组失重点的旋转角度;

其中,旋转设备可以包括水轮发电机组或其他大型旋转机械设备。

其中,摆振数据可以包括机组轴承的摆度幅值和相位。

在具体实施时,摆振数据的获取方式可以为:在机组转子(即质心)上设置摆振测试仪,定子上设置摆度传感器,通过摆振测试仪和摆度传感器获知机组的摆度幅值和相位。

可理解的是,在第一次配重前,机组轴承在摆动过程中,将机组轴承与摆度传感器间隙的最大点的摆振数据作为在所述第一次配重前后机组的摆振数据。在第一次配重后,同样将机组轴承与摆度传感器间隙的最大点的摆振数据作为在所述第一次配重后机组的摆振数据。在第一次配重后,机组摆度幅值和相位都可能会发生变化。

其中,第一次配重使用的配重块也可以称为试配重块,其质量可以为转子质量的万分之二,试配重块的设置位置可以是振摆测试仪检测出的摆度传感器与机组轴承之间的最大间距位置,具体可以通过振摆测试仪计算其与键相块之间的相位差,在机组停机时根据键相块位置和相位差确定具体位置。

其中,不平衡质量力是指旋转设备在第一次配重后,在旋转过程中,旋转中心和质量重点之间的偏差所产生的偏心质量力。

可理解的是,在第一次配重后,配重后机组轴承与摆度传感器间隙的最大点作为当前的机组失重点。第一次配重后,在旋转过程中,从转子上产生偏心质量力,并传递给轴承引起轴承弯曲,再从轴承传递至摆度传感器上,传递过程需要一定的时间,当偏心质量力传递到摆度传感器上时,机组失重点已经不在原来的位置,而是旋转了一定角度,这个旋转角度即不平衡质量力传递过程中所述机组失重点的旋转角度,即滞后角。

在具体实施时,S110中所述根据在所述第一次配重前后机组的摆振数据确定机组失重点的滞后角的过程可以包括:

S111、根据在所述第一次配重前后机组的摆振数据,确定第一次配重所引起机组的摆振变化;

可理解的是,由于摆振数据可以包括摆度幅值和相位,那么摆振变化可以包括摆度幅值的变化量和相位的变化量。

在具体实施时,为了方便对摆振变化进行量化,可以借助坐标系,这样S111可以具体包括:

S111a、在坐标系中,确定所述第一次配重前机组的摆振数据所对应的第一矢量以及所述第一次配重后机组的摆振数据所对应的第二矢量;

如图2所示,在图中采用第一矢量1表示所述第一次配重前机组的摆度幅值和相位,采用第二矢量2表示第一次配重后机组的摆度幅值和相位。

S111b、将所述第二矢量和所述第一矢量作矢量减法,得到第一次配重所引起的摆振变化对应的第三矢量。

例如,在图2中,将第二矢量2与第一矢量1作差,得到第三矢量31,第三矢量31即表示第一次配重所引起的摆振变化。

S112、根据所述摆振变化和第一次配重所使用的配重块的位置,确定所述滞后角。

在具体实施时,基于图2中的坐标系,S112具体可以包括:

S112a、在所述坐标系中,确定所述第一次配重所使用的配重块的位置对应的第四矢量4;将所述第三矢量31进行平移,以使平移后的第三矢量32的起点位于所述坐标系的原点;

可理解的是,第一次配重所使用的配重块的位置为该配重块相对于机组质心的位置,而坐标系的原点表示机组的质心,将该配重块相对于机组质心的位置映射到坐标系中,得到第四矢量。其中,第四矢量的长度表示第一次配重所使用的配重块相对于机组质心的距离,第四矢量的方向代表第一次配重所使用的配重块相对于机组质心的方向。

可理解的是,将第三矢量进行平移,是为了后续便于确定两者的家角。

S112b、将平移后的第三矢量32和所述第四矢量4之间的夹角r作为所述滞后角。

这里,将平移后的第三矢量32和所述第四矢量4之间的夹角作为滞后角,原因是:第三矢量32为第一次所加配重块对振摆所产生的矢量影响,第四矢量4为第一次配重所使用的配重块的位置,不考虑滞后角的理想情况下两者应该重合,但滞后角的存在导致配重块对机组振摆所产生的矢量影响不在配重块所在的方向,所以两者之间的夹角即为滞后角。

S120、根据所述滞后角和在所述第一次配重后机组的摆振数据,确定所述机组的当前失重点,并根据所述当前失重点进行第二次配重。

在具体实施时,S120中根据所述滞后角和在所述第一次配重后机组的摆振数据确定所述机组的当前失重点的具体过程包括:

在图2示出的坐标系中,将所述第二矢量2顺时针旋转所述滞后角r,得到第五矢量5,将所述第五矢量的终点作为所述当前失重点。

可理解的是,第二矢量为在第一次配重后,不平衡质量力未传递至摆度传感器时的机组失重点。当不平衡质量力传递至摆度传感器时的机组失重点后,机组失重点旋转了滞后角,得到第五矢量。

可理解的是,当前失重点为不平衡质量力传递至摆度传感器后机组的失重点。

可理解的是,在机组失重点旋转了滞后角,只是相位发生了变化,幅值没有变化。

在得到当前失重点后,选择合适质量的配重块,将配重块设置在第五矢量的终点在机组的映射位置上,从而可以有效消除机组的不平衡质量力,实现动平衡。

在具体实施时,可以根据第三矢量31的大小和第一次配重使用的配重块的比例关系计算配重块质量对机组振摆幅值的影响系数,根据第二矢量2的大小和影响系数计算第二次配重使用的配重块的质量。

可理解的是,上文中的质量即重量。

本申请提供一种旋转设备的动平衡实现方法,第一次配重后,计算出不平衡质量力传递过程中所述机组失重点的旋转角度,即滞后角,然后依据滞后角确定机组实际的失重点即当前失重点,进而根据当前失重点进行第二次配重,以实现动平衡。可见第一次配重为试配重,而第二次配重为精准配重,仅通过两次配重就可以使机组能够实现动平衡,可有效降低机组的不平衡质量力,大大减少了因试验人员不能准确找到机组失重点而反复进行机组动平衡试验的次数(即配重的次数),减少了所花费的时间。而且,由于本申请考虑到不平衡质量力传递过程中机组失重点会发生变化,因此利用滞后角对失重点进行调整,提高了机组失重点的准确率,从而大大提高了动平衡的准确性。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

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